Products
Особенности климата и географического положения РФ диктуют свои требования к проведению круглогодичных строительных работ. Независимо от погодных условий заливка бетона должна проводиться в сроки, определенные графиком строительства. Минусовые температуры зимнего сезона негативно сказываются на процессе гидратации бетона, снижая его прочностные свойства. Для проведения бетонных работ в холодное время разработаны несложные технические мероприятия, учитывающие физико-химические особенности бетонных смесей.
Influence of low temperature on hydration of the concrete mixtures
Затвердевание бетонной смеси является результатом гидратации цемента – химической реакции между цементом и водой. Клинкерные составляющие цемента присоединяют воду и образуют кристаллогидраты, заполняющие весь объем залитого водой цемента. В конечном итоге цементный клей, имеющий первоначально жидкую или пластичную консистенцию, переходит в состояние твердого цементного камня. Процесс гидратации цемента принято разделять на две стадии:
- the first stage - the setting (or thickening);
- second - curing (or hardening).
It is important! Without the presence of water of hydration reaction leading to the formation of concrete, impossible!
- Step cement setting
Стадия схватывания цемента является достаточно непродолжительным по времени процессом, протекающим в течение первых 24 часов «жизни» созданной цементной смеси. При смешивании воды с цементом происходит химическая реакция, приводящая к образованию иглообразных кристаллов гидросиликатов кальция. Гидросиликатные кристаллы и частицы цемента, еще не вступившие в реакцию, начинают формировать между собой прочные пространственные связи. По мере развития этих связей и нарастания объемов образующихся гидросиликатов происходит загустевание цементной смеси, называемое схватыванием цемента.
Оптимальными условиями для развития гидратации цемента является диапазон температур от +10 до +20 градусов С. В этом случае схватывание цемента начинается приблизительно через 2 часа после затворения водой цемента. Уже через 6-8 часов формируется гидросиликатный скелет, определяющий прочностные свойства цементного камня.
- Step hardening cement
Твердением цемента является процесс, начинающийся в объеме замешанной смеси непосредственно после схватывания цемента. Твердение цемента (или бетона на его основе) происходит постепенно и растягивается на месяцы и годы. Принятый в строительных работах срок твердения 28 суток обеспечивает показатели прочности заявленной марки отвердевшего бетона при нормальных температурных условиях.
При изменении температурных условий ниже +10 градусов С происходит резкое замедление скорости процесса гидратации. Длительность схватывания растягивается до 15-20 часов. При температуре ниже +5 градусов С гидратация цемента практически останавливается. Дальнейшее понижение температуры ниже точки замерзания воды приводит к тому, что влага, содержащаяся в цементном растворе, замерзает, образуя ледяные кристаллы. Между кристаллами льда и частицами цемента отсутствуют какие-либо пространственные связи. Избыточная влага в растворе, не используемая для гидратации из-за низкой температуры, замерзает в капиллярных порах твердеющего бетона, существенно увеличивая свой объем. Возникают силы внутреннего давления, разрушающие структуру бетона. Вместо прочной бетонной структуры в опалубке присутствует смерзшаяся влага с частицами наполнителей.
Methods for preventing freezing of water
Чтобы реакция гидратации цемента проходила при отрицательных температурах, необходимо предотвратить процесс образования ледяных кристаллов в затворенном водой цементе. В реальных условиях строительства в зимнее время необходимо обеспечить такие условия для заливки бетонной смеси, чтобы реакция гидратации протекала в соответствии с нормированными сроками набора прочности бетона. В практике реализуются следующие методы:
- Применение химических добавок, понижающих температуру замерзания воды, в качестве компонента при изготовлении бетонной смеси (холодное бетонирование). Благодаря химдобавкам удается проводить заливку при температурах в пределах минус 15-20 градусов С.
- Active warming after pouring the concrete mixture using heat sources external (electric current, steam, termomaty).
- Maintaining a stable temperature inside the cast concrete using covering materials, insulated molds.
conclusion
Complex application of the methods of pouring of concrete in the winter allows you to expand the capabilities of modern construction in the construction of civil and industrial destination.
